强化思维训练

1、 强化思维训练提高力学解题能力浙江广播电视大学桐乡学院黄燕萍摘要文章结合多年教学实践,浅析了从培养学生思维的缜密性、发散性、整体性、逆向性入手，来提高学生力学解题能力，指出了“授之以鱼”，不如“授之以渔”。在教学中只有强化科学的思维训练，使学生获得分析和解决实际问题的能力,才能真正提高学生的力学解题能力,打下学好物理的扎实的基础。关键词 缜密性 发散性 整体性 逆向性现行的中等物理教学中要求 “培养学生思维能力、分析和解决问题的能力。”物理教学不仅要使学生掌握物理知识，更重要的是培养学生解决问题的能力。提高学生解题能力是物理教学的基本任务之一。力学是中等物理教学的始点，也是难点。因此，在力学教

2、学中重视培养学生的解题能力，对于学生树立学好物理的信心、打下扎实的基础，具有极大作用。在力学教学中要培养学生具有准确、合理、高效、灵巧的解题能力，必须要强化科学的思维训练。只有这样，才能有效提高学生力学解题的能力。一.仔细审题挖掘适用条件训练思维的缜密性缜密思维要求学生在解题中要全面地、细致地观察、思考和分析问题。在力学解题中，首先要认真仔细地审题，明确并分析题中所阐述的研究对象、物理过程、物理状态及力、动量、能量等物理量。无论题目难易，或者似曾“相识”，都要弄清题意，找出显性、隐性条件，排除干扰思路的多余无用条件，并随时检查，保证解题正确。例：如图1-1所示,轻质硬直杆AB水平插入竖直墙内，

3、B端有一轻滑轮，现取一柔软绳将其一端固定在墙上C点，跨过定滑轮，绳的另一端悬挂一重物。已知绳与墙面间的夹角为60,滑轮轴心处摩擦不计，则滑轮轴心受到的压力为：（）（）（）（）F1F12F2F360O1-41-1F3F2F12F11-21-360O60O不少学生粗看题目，就误选为：。错误地认为滑轮的受力情况如图1-2所示，以为轴心对滑轮的作用力与两绳子拉力和的合力大小相等，方向相反，所以tg600=G造成此错误的原因是将熟知的图1-3所示一类情形中的有关结论搬用到本题。仔细比较会发现，图1-3中两段绳子是连接在点的，图中的轻杆是用光滑铰链固定在墙上，但是图-1中是一条绳子跨放在光滑滑轮上，而且轻

4、杆是插入墙内的，固和均应等于，滑轮受到的三个力的关系应如图1-4所示，由图可得：即正确答案为（）解物理问题一定要克服“想当然”的做法，不能生搬硬套，要对题目进行认真分析，充分找出条件，再应用定律、公式列式进行解答。例2：质量为m的汽车在一山坡上向下行驶，如关闭油门则汽车速度不变。若以恒定的功率p行驶，则某个t秒内速度增大了一倍，求这个t秒初汽车的速度。本题从“关闭油门，汽车速度不变”可知隐含条件：1. 汽车牵引力为零。2. 汽车受到阻力作用。（否则汽车要加速向下运动）3. 汽车受力平衡,合力为零.在力学习提中经常会出现“由静止开始”、“最后停下来”、“两物体一起运动”等语言，分别隐含“初速为零

5、”、“末速为零”、“两物体速度、加速度都相同”等条件，如果不仔细思考挖掘出来，势必造成错解或无法解。题目中的条件有些是直接给出的，有些是隐含在题意中的，这就要求缜密审题，充分挖掘题中的隐含条件。例外3：某同学在100米赛跑中，跑完全程所需时间为12.5秒,在中间时刻的即时速度为9.2米/秒,则在全程的平均速度为多少?本题中“中间时刻即时速度为9.2米秒”其实是无用条件，但在解题时不少学生会被它干扰，把注意力集中到它上面，从而得不到正确答案。如果排除了该无用条件，马上就可得到正确答案：8米/秒。在题目中时常会出现一些多余无用条件，这就要求学生认真分析习题，弄清题意，不受那些分散注意力、干扰思路的

6、多余无用条件影响。因此，培养学生的缜密思维是确保解题正确的前提，在教学中要重视训练学生养成缜密解题的好习惯。二开阔思路多条渠道探索训练思维的发散性发散思维就是从不同角度、不同方向寻找答案的一种思维方式。它从一点出发，沿多方向多渠道达到思维目标，因此具有思维的流畅性、灵活性和独特性。例：质量为m的物体以速度滑上质量为的静止小车上。小车放在光滑水平面上，如物体与小车之间的滑动摩擦系数为µ，不计物体的体积，问小车至少多长时，物体才恰好不致滑出小车？VV选物体和小车组成的系统为研究对象，由于系统在相互作用过程中，水平方向不受外力，系统动量守恒。“A恰好不致滑出小车”，隐含条件“物体运动到小车

7、的右端时，与小车有共同速度V。”则有： 解得：。求出物体与小车最终共同速度后，对小车的长度L的计算为：解法一：用牛顿第二定律解：对A： 对B：解得：解法二：用动量定理解：设物体A从小车一端滑到另一端的时间为t，则：对A ：对B：解得： 解得：解法三：用动能定理解：对A ：对B：解得：利用牛顿运动定律、动量定理、动能定理是解力学问题的三大途径，遇到力学问题可以从这三个观点入手。进行一题多解的练习是训练发散思维的极好形式。对问题，要从不同途径、不同渠道去探索解题方法，开辟各种各样的解题思路，设计出各种可行的解题方案，从而达到“殊途同归”的目的，还可以从中挑选出问题的最佳解法。学生在解题过程中容易受

8、思维定势的影响，往往机械地运用一种方法去解答一种类型的习题。因此，在教学中教师应善于应用一题多解、一题多变、一题多问等方式去开拓学生的思路，活跃学生的思维。如讲解上例后，可让学生思考：1、 若车长为L，为使小车不致从车上滑下，小车的初速度最大为多少？2、 当物体A的质量m发生变化时,小车长度L应如何变化。才能使物体不致滑出小车。其最大值是多少？3、 若小车实际长度为L，且L<，求物体从开始滑上小车至脱离小车所经历的时间为多少？三、寻找特点 分析对象过程 训练思维的整体性整体思维就是在解题时，要从大处着眼，由整体入手，把一些看似彼此独立。实质上紧密相联的物理问题作为整体去进行分析，找出它们

9、的内在联系，这样，不仅有利于弄清问题的全貌，使解题过程化难为易，而且有助于学生学习兴趣的提高和创造性思维能力的培养。例1：在粗糙水平面上有一个三角形木块abc,在它的两个粗糙面上分别放两个质量和的木块，,已知三角形木块和两木块都是静止的，则粗糙水平面对三角形木块：（A） 有摩擦力的作用，摩擦力的水平方向向右。（B） 有摩擦力的作用，摩擦力的水平方向向左。（C） 有摩擦力的作用，但摩擦力的方向不能确定，因为、的数值并未给出。（D） 以上结论都不对。m2m112多学生会分别取、及三角形木块为研究对象去进行受力分析，采用隔离法利用平衡条件来列方程求解，这样解费时且运算繁杂，很难挑出正确答案。若采用整

10、体思维，把三个物体看成一个整体，由平衡条件马上就能得到正确结论：摩擦力为零。选（D）。由于学生一开始涉及受力分析时应用的是“隔离法”，用这种方法处理问题学生比较容易接受且平时应用得较多，学生已形成思维定势，因此在教学中应不断培养学生调整思维角度，采用整体思维去分析研究对象，并与隔离法有机地结合起来，确保解题迅速、高效。例2：水平地面上有甲、乙两块竖直放置的固定的档板，一质量为m的滑块与水平地面间的滑动摩擦系数为µ，物体以初速度开始向左运动，依次和甲、乙两块挡板发生多次碰撞停下来。若不计碰撞时损失的能量，求：滑块通过的总路程和运动的总时间。0本题滑块的运动有多个过程，若把滑块从开始运动

11、到停下看成一个总过程，解题就相当简便。由于滑块在每一分过程中受到的滑动摩擦力大小相等，方向总是与运动方向相反，摩擦力均做负功。设滑动通过的总路程为S，总时间为t，则：解得：，。有时，研究的物理过程由几个连续的分过程组成，若各个分过程的物理量无法求解，则可把它们看成一个总过程。采用整体思维的方法去分析研究过程，有时往往比把它们孤立开来逐个进行分析要简捷得多。四、打破常规 另辟解题捷径 训练思维的逆向性 如果把AB的思维过程叫正向思维，那么与它的方向相反的思维过程就叫逆向思维。有些物理问题如按正向思考的方法去解，要进行分段讨论，运算繁杂，若能以逆向进行思考分析物理过程，容易抓住其本质，使过程变得简单明了。例：一物体做加速度为米秒的匀减速直线运动，求它在停止前第7秒和第3秒内的位移。分析得：小球最后第7秒和第3秒内的位移，若按正向思维去求，列方程多，运算较繁，但小球运动的逆过程为初速为零的匀加速直线运动。利用其对称性，运算就简洁得多，很快就可求得答案。末速为零的匀减速直线运动均可看作初速为零的匀加速直线运动的逆过程。有时，在解题中也常通过分析题中所求物理量，反过来去追索所需要的条件这种方法，使思路明朗。物理教学实践表明，不少学生对初接触的力学感到头痛，他们对从课本上学到的一